JP2965447B2 - 機械部品の油溝位置検出方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は機械部品の油溝位置検出
方法および装置に係わり、例えば、ブッシュなどの機械
部品の内面に形成されている油溝の位置を自動的に検出
するために用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ギヤーやカップリングなどの
機械部品を使用するユーザーは、上記機械部品を使用す
る前にそれらの寸法チェックを行っている。特に、上記
機械部品の内径測定は、それらの部品と軸とのはめ合い
具合を検査する目的で厳密に行う必要がある。

【０００３】これらの機械部品のうち、特に、ブッシュ
には軸との摺動部に潤滑油を供給するための油溝がその
内面にあるので、内径測定の際には上記油溝の位置を確
認することが必要である。何故ならば、油溝の部分に測
定器を当てて内径測定を行うと、真の値よりも大きな測
定値となってしまうからである。

【０００４】ところで、機械部品製造メーカーでは、製
造ラインで同一の寸法の製品を油溝の方向が同一方向に
向くようにして流し、内径測定器の配置を測定対象物に
対して最適にすることにより、油溝の位置を確実に外し
て内径測定を行うことができるので、これらの機械部品
の内径測定を自動で行っているケースもある。

【０００５】しかし、これらの機械部品のユーザーで
は、一般に、内径測定を手測定で行っている。これは、
上記油溝の方向が一定でないので、作業者はこれらの機
械部品の内面にある油溝の位置を目で確認し、その位置
を避けるようにしてマイクロメータ等で測定しなければ
ならないからである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、大規模な工
場、例えば製鉄所などでは、機械設備を長期にわたって
整備することが重要であり、そのために多くの整備要員
が必要となっている。上記機械設備の整備において、機
械部品の寸法測定も機械設備の分解後の整備の際には必
ず行われる作業であり、作業頻度としてはかなり高いも
のがある。しかし、現状ではマイクロメータによる手測
定で機械部品の寸法測定が行われており、整備の能率を
向上させるためにその自動化が強く望まれていた。

【０００７】ここで、上記ブッシュなどの機械部品の内
径を測定する従来方法について、図１を参照して説明す
る。ブッシュなどの機械部品１は、基本的に円筒状をし
ており、内径測定はその軸方向の複数の箇所で行われ
る。機械部品の寸法測定を、例えばマイクロメータを使
って手測定で行う場合には、マイクロメータを測定物の
内部に入れ、測定物の対角する２箇所に当ててその指示
値を読む作業を行って測定するようにしている。すなわ
ち、図１におけるｄ₁ 、ｄ₂ の寸法を測定するようにし
ている。

【０００８】その際に、これらの機械部品１には油溝６
があるため、その位置を外した位置にマイクロメータを
当てる必要がある。すなわち、マイクロメータを上記油
溝６の位置に当ててしまうと、真の内径よりも大きな測
定値となってしまうからである。

【０００９】したがって、上記内径測定を自動化しよう
とした場合、測定器も手測定のマイクロメータではな
く、自動で内径を測定できる検出器を用意する必要があ
るが、一方、油溝６がどの位置にあるのかを自動的に認
識する必要がある。

【００１０】本発明は上述の問題点にかんがみ、ブッシ
ュなどの油溝のある測定物に対して、円筒状測定物の軸
方向に設けた油溝が円筒状測定物の円周上のどの角度に
あるのかを自動的に検出できるようにすることを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の機械部品の油溝
位置検出方法は、円筒形状の機械部品の一側からその軸
方向に沿って照明するとともに、上記照明した方向と反
対側の方向から上記機械部品を撮影して影絵のような画
像を得、上記撮影して得た画像情報から上記円筒状機械
部品の内面に軸方向に沿って設けられた油溝の円周方向
位置を検出するようにしている。

【００１２】また、本発明の機械部品の油溝位置検出方
法の他の特徴とするところは、光を透過する搭載台の上
に、円筒形状の機械部品をその軸方向が鉛直方向となる
ようにして搭載し、下方から上記搭載台に向けて照明を
行うとともに、上記機械部品の軸芯上方からビデオカメ
ラで上記機械部品の内部の画像を撮影して画像情報を
得、上記撮影して得た画像情報から上記円筒状機械部品
の内面に軸方向に沿って設けられた油溝の円周方向位置
を検出するようにしている。

【００１３】また、本発明の機械部品の油溝位置検出装
置は、光を透過する材料にて形成された載置板と、上記
載置板上に載せられた円筒形状の機械部品に光を照射す
るために上記載置板の下方に配置された照明設備と、上
記載置板の上に、その軸方向が鉛直方向となるようにし
て載置されるとともに、上記照明設備によって照らされ
た機械部品を上方から撮影する撮影装置と、上記撮影装
置によって得られた画像情報から上記円筒状機械部品の
内面に軸方向に沿って設けられた油溝の円周方向位置を
検出する検出装置とを具備している。

【００１４】

【作用】本発明によれば、円筒状の測定物を軸方向を鉛
直方向に向けた状態で光を透過する測定物搭載台上にお
き、測定物搭載台の下方から照明を測定物に向けて照ら
し、測定物の軸芯上方からカメラで測定物の内部の画像
を撮影することにより、測定物内面の油溝の画像情報を
得るとともに、上記画像情報をもとにして、上記円筒状
の測定物の内側に軸方向に沿って設けられた油溝の円周
方向位置を自動的に検出することができるようにしてい
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の機械部品の油溝位置検出方法
および装置を、ブッシュの油溝検出に適用した実施例に
基づき詳細に説明する。図１は、油溝の位置を検出する
必要のある円筒状の機械部品として、ブッシュを例とし
て示している。

【００１６】図１に示したように、機械部品１の内面に
は軸方向に延びた油溝６が円周方向に複数カ所設けられ
ている。したがって、機械整備作業の過程で内径の測定
を行う場合には、作業者は機械部品内面の油溝６の位置
を避けて寸法測定を行っている。

【００１７】図２は、本実施例における機械部品の油溝
を検出する装置の概略構成を示す図である。上述したよ
うに、機械部品１はブッシュであり、その形状は基本的
に円筒状である。また、その内面には機械部品１の軸方
向に延びた油溝６が円周方向の複数箇所に設けられてい
る。そして、本実施例の目的は機械部品の内面の油溝の
円周方向位置を求めることである。

【００１８】図２に示したように、機械部品１は搭載台
２の上にその軸方向を鉛直方向に向けた状態で置かれて
いる。上記搭載台２は、光を部分的に透過するか、ある
いはほとんど全部を透過する材質でできている。

【００１９】このように構成された搭載台２に対して、
機械部品１と反対側には機械部品１の方向に向いた照明
装置３が設置されていて、搭載台２を通して機械部品１
を照らしている。なお、この場合、機械部品１の内面を
照明できるものであれば、照明装置３は一般的に使われ
るランプでも使用可能である。

【００２０】搭載台２に対して、機械部品１の軸芯の鉛
直上には画像撮影用のビデオカメラ４が配置されてお
り、照明装置３で照らされた機械部品１の画像を照明装
置３の反対側から撮影するようにしている。

【００２１】このときに、機械部品１の内面は照明装置
３の光によって照らされるが、油溝６の部分は周囲に比
べて凹んでいるので、照明光で照らされずに暗くなる。
したがって、この状態の機械部品１の内面をビデオカメ
ラ４で撮影すれば、油溝６を明瞭に検出することができ
る。

【００２２】この場合、ビデオカメラ４は工業用のＣＣ
Ｄカメラを使用しており、画像をより高精度に撮影する
ためには、ＣＣＤの画素数はできるだけ多い方が望まし
い。また、ビデオカメラ４のレンズは機械部品１の内面
を拡大して撮影するために焦点距離の短い、広角レンズ
を使用することが望ましい。このようにして、ビデオカ
メラ４で撮影して得た画像は画像処理装置５に入力さ
れ、画像処理される。

【００２３】図３に、画像処理によって円筒状の機械部
品の内面の円周方向に設けられた油溝の測定物軸方向の
位置を検出する方法について述べる。図３（ａ）は、本
実施例の検出方法で測定物を撮影した結果の画像であ
る。撮影した画像上では測定物の上面の外側が最も外側
にある円になり、続いて測定物上面の内側の円、その内
側に測定物の底面の内側の円が同心円状に位置する。そ
して、それぞれの円の代表点を、図３（ａ）においては
ａ点、ｂ点、ｃ点でそれぞれ表している。

【００２４】図３から明らかなように、図３（ａ）中の
ｂ点を含む円とｃ点を含む円とで囲まれた範囲が測定物
の内面であり、この測定物内面には軸方向にのびる油溝
６が円周方向の複数箇所にある。図３（ｂ）の画像上で
は、油溝６は測定物の底面の中心から放射状に半径方向
に延びている。

【００２５】本実施例の方法で測定物１をモノクロカメ
ラで撮影すると、測定物の上面部分は照明が当たらない
ため非常に暗くなる。また、測定物１の内面部分は光が
ある程度当たるのである程度の明るさ（灰色レベル）に
なる。そして、測定物１の内面の油溝６の部分は影にな
るので暗くなる。

【００２６】さらに、測定物１の底面内側の範囲は照明
光がビデオカメラ４にそのまま入射するので非常に明る
くなり、それぞれの領域を照度レベルの差を利用して画
像処理で抽出するのは容易である。

【００２７】このようにして撮影した画像から、測定物
１の内面の部分の画像を抽出する。抽出した画像を図３
（ｂ）に示す。この画像の座標系は測定物の底面の中心
Ｏを極とした円筒座標系となっている。

【００２８】測定物内面の軸方向に沿って延びた油溝６
は、画像上では測定物１の底面の中心Ｏから放射状に延
びているので、円筒座標系の軸をＲ（半径方向）および
θ（円周方向）にとると、油溝６部分の円周方向の位置
は半径Ｒを固定して、θを変化させながら円周方向に画
像の明るさを比較してゆくことにより容易に求めること
ができる。

【００２９】このように、油溝６が放射状に延びている
ことを利用して、半径方向すなわち矢印Ｒ方向に加算し
た画像の明るさを円周方向、すなわち矢印θ方向に比較
することで、より安定に円周方向の油溝６の位置を検出
することができる。したがって、図１において内径
ｄ₁ 、ｄ₂ として示したように、内径測定を行うときに
は検出した油溝６の部分を外して行うようにすることが
可能となり、内径測定時に油溝部分を測定してしまうこ
とによる測定誤差の発生を防止することができる。

【００３０】図４に、本実施例の油溝位置検出方法の処
理の流れを説明するフローチャートを示す。まず、ステ
ップＰ１において、その軸芯が鉛直方向になるようにし
て測定物１を測定物搭載台２の上に置く。次に、ステッ
プＰ２に進み、ビデオカメラ４を測定物１の軸芯上に移
動させる。この状態で測定物１に対してビデオカメラ４
と反対側にある照明装置３で測定物１を照らし、ステッ
プＰ３で測定物１の画像を撮影する。

【００３１】そして、次のステップＰ４において、撮影
した画像から測定物内面部分の画像を抽出する。次に、
ステップＰ５に進み、抽出した内面画像の円周方向の明
るさを比較して行くことにより、測定物内面の軸方向油
溝６の円周方向位置を求めることができる。

【００３２】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、円筒
形状をした機械部品の内面の軸方向油溝の測定物の円周
方向位置を自動で検出可能となる。したがって、検出し
た油溝の部分を内径測定位置から外すことにより、内径
測定時に油溝部分を測定してしまうことによる測定誤差
の発生を未然に防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機械部品の油溝位置検出方法で検出す
る機械部品の一例を示す斜視図である。

【図２】油溝検出装置の一例を示す構成図である。

【図３】（ａ）は機械部品を撮影した状態を示す図、
（ｂ）は測定物の内面の部分を抽出した画像を示す図で
ある。

【図４】油溝位置検出方法の処理の流れの一例を説明す
るフローチャートである。

【符号の説明】

１ 機械部品 ２ 搭載台 ３ 照明装置 ４ ビデオカメラ ５ 画像処理装置 ６ 油溝

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形状の機械部品の一側からその軸方
   向に沿って照明するとともに、上記照明した方向と反対
   側の方向から上記機械部品を撮影して影絵のような画像
   を得、上記撮影して得た画像情報から上記円筒状機械部
   品の内面に軸方向に沿って設けられた油溝の円周方向位
   置を検出するようにしたことを特徴とする機械部品の油
   溝位置検出方法。
2. 【請求項２】 光を透過する搭載台の上に、円筒形状の
   機械部品をその軸方向が鉛直方向となるようにして搭載
   し、下方から上記搭載台に向けて照明を行うとともに、
   上記機械部品の軸芯上方からカメラで上記機械部品の内
   部の画像を撮影して画像情報を得、上記撮影して得た画
   像情報から上記円筒状機械部品の内面に軸方向に沿って
   設けられた油溝の円周方向位置を検出するようにしたこ
   とを特徴とする機械部品の油溝位置検出方法。
3. 【請求項３】 光を透過する材料にて形成された載置板
   と、 上記載置板上に載せられた円筒形状の機械部品に光を照
   射するために上記載置板の下方に配置された照明設備
   と、 上記載置板の上に、その軸方向が鉛直方向となるように
   して載置されるとともに、上記照明設備によって照らさ
   れた機械部品を上方から撮影する撮影装置と、 上記撮影装置によって得られた画像情報から上記円筒状
   機械部品の内面に軸方向に沿って設けられた油溝の円周
   方向位置を検出する検出装置とを具備することを特徴と
   する機械部品の油溝位置検出装置。